KR20210029885A - 세정제 조성물 - Google Patents

세정제 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20210029885A
KR20210029885A KR1020190110876A KR20190110876A KR20210029885A KR 20210029885 A KR20210029885 A KR 20210029885A KR 1020190110876 A KR1020190110876 A KR 1020190110876A KR 20190110876 A KR20190110876 A KR 20190110876A KR 20210029885 A KR20210029885 A KR 20210029885A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
glycol
ether
cleaning
present
Prior art date
Application number
KR1020190110876A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102397700B1 (ko
Inventor
최호성
김규상
이종순
하상구
전병우
양윤모
Original Assignee
엘티씨 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘티씨 (주) filed Critical 엘티씨 (주)
Priority to KR1020190110876A priority Critical patent/KR102397700B1/ko
Publication of KR20210029885A publication Critical patent/KR20210029885A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102397700B1 publication Critical patent/KR102397700B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/43Solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04Water-soluble compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04Water-soluble compounds
    • C11D3/042Acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04Water-soluble compounds
    • C11D3/046Salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/20Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2003Alcohols; Phenols
    • C11D3/2065Polyhydric alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/26Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/32Amides; Substituted amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 글래스 CMP 후 건조 이물에 대한 세정제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMP 슬러리 공정 처리 후, 특히 글래스 위의 건조되어 쉽게 제거 되지 않는 실리카(Silica) 계열의 슬러리 건조 이물을 제거 하며 글래스를 오염시키지 않으면서 세정할 수 있는 조성물에 관한 것이다.

Description

세정제 조성물{CLEANING COMPOSITION}
본 발명은 CMP 공정 후 기판 상에 잔류하는 건조 이물을 세정하기 위한 세정제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMP 슬러리 공정 처리 후, 글래스 위의 건조되어 쉽게 제거되지 않는 실리카(Silica) 계열의 슬러리 건조 이물을 제거 하며 글래스를 오염시키지 않으면서 세정할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 화학적 기계 연마 또는 평탄화 CMP(Chemical Mechanical Polishing or Planarization)란 임의의 물질을 기판, 예를 들어, 웨이퍼 또는 글래스의 표면에 분산시키고 상기 표면을 연마와 같은 물리적 공정과 산화 또는 킬레이트화와 같은 화학 공정을 통해 평탄화시키는 공정을 말한다.
CMP 슬러리는 연마의 타겟이 되는 막질에 따라 그 성분을 달리하며, 텅스텐, 구리 등의 금속 막질을 연마 시 에는 연마입자로 실리카(SiO2)가 사용되고 있으며 기계적인 연마를 돕기 위해 금속 산화막을 형성하는 산화제가 들어가기도 하고 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘나이트 라이드(Si3N4) 등의 절연막의 연마에는 세리아(CeO2) 입 자가 사용되고 있다.
세정 공정 (CMP 후 세정)의 목적은 금속을 임의적으로 에칭시키거나, 표면에 이물을 남기거나, 또는 소재에 오염을 시키지 않으면서 CMP 단계 및 이후 공정의 잔류물을 반도체 소재 표면으로부터 제거하는 것이다. 또한 에칭, 메탈 부식과 같은 여러 메커니즘에 의한 부식으로부터 하부 막질에 영향을 주지 않는 것이 바람직하다.
이러한 CMP 공정의 장점은 다층 배선 및 0.2um 이하의 광역 평탄화가 가능하며, 공정 수 감소도 가능하다. 또한 비-평탄도에 기인한 이물 감소와 막 표면에 존재하는 결함 제거에 용이하다는 특징을 갖는다. 반면 CMP 자체의 공정 변수가 많아 기계적인 신뢰성, 패드, 슬러리 등의 영향을 받으며 CMP에 의한 스크래치 발생 가능성이 있다. 또한 생산 비용이 저렴하지 않다는 단점도 갖는다.
세정 용액은 세정 공정 시 여러 작용을 하는 화학 물질이 함유 된다. 세정제는 소재의 표면으로부터 잔류 CMP 슬러리 입자 및 금속 입자를 제거하는 용액의 성분이다. 또한 일반적으로 부식 방지제, 계면 활성제 및 킬레이트제 등을 함유하는 조성물도 개발 되어 있다. 킬레이트제는 세정용액 중의 금속 물질과 결합하여 용액 중에 금속 불순물들을 재흡착시키는 목적으로 사용되나 킬레이트제 자체가 이물 성분으로 남는 단점도 동시에 나타날 수 있다고 알려져 있다.
기존 CMP 슬러리 세정제에 대하여는 대한민국 특허 공개번호 10-2006-0126527) 및 특허공개번호 10-2014-0101005등에서 CMP 후 세정 용액에 대한 내용을 개시하고 있다. 이들 조성물들은 기본적으로 4급 암모늄염(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide)를 포함하며 메탈 부식 방지제 및 킬레이트제를 포함하는 것이 일반적이다. 예를 들어 부식 방지제는 아스코르브산, 갈산, 유기 아민 등이 포함 되며 하부 메탈을 보호하는 목적으로 포함된다. 킬레이트제는 보통 메르캅토기를 포함하는 지방족 알코올 화합물, 티오글리세롤, 알칼리성 화합물이 사용된다.
상기 조성물의 4급 암모늄염은 일반적으로 OH 이온 작용에 의해 유기물을 분해하는 강력한 물질이나 pH 12이상의 강 알칼리로서 하부 메탈 또는 기타 막질까지 침식을 시킬 수 있는 위험성이 있으며, 휘발 또는 인체 접촉에 따른 위험물질로 알려져 있다. 그리고 암모니아 특유의 냄새를 동반하며 4급 암모늄염은 공기 노출 시 CO2와 강력히 반응하여 점차적으로 산성화되어 성능이 저하되는 단점이 있을 수 있다. 또한 이러한 강력한 유기 성분 분해 특징에도 불구하고 실리카 계열의 슬러리 물질의 건조 이물들은 제거하지 못하는 단점이 있다.
부식 방지제 또는 킬레이트제의 첨가제들은 각자 고유의 장점들을 가지고 있으나 이러한 첨가제 역시 세정 중의 잔류하여 워터 마크 등의 불량을 야기할 수 있는 우려가 있다.
대한민국 등록특허 10-0700860 및 특허공개번호 10-2007-0003854 등은 산성계의 CMP 후 세정제들을 개시하고 있다. 일반적으로 묽은 불산이나 시트르산, 옥살산 등이 사용된다고 개시되어 있다. 이들 조성 역시 산성 계열로 취급에 어려움이 있을 수 있으며, 슬러리 성분의 pH 특징에 의한 화학적 충격이 있을 수 있으며 실리카 계열의 건조 이물을 제거하기에는 유기물 분해 성능이 부족할 수 있다.
이에 본 발명자들은 CMP 박리액 조성물이 가지는 종래 문제점을 해결하기 위하여, 강산 또는 강염기가 아닌 중성의 pH를 가지며, 일반적으로 제거가 힘든 실리카 계열의 건조 이물을 제거할 수 있는 조성물을 개발함으로써, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 10-0700860 대한민국 공개특허 10-2007-0003854 대한민국 공개특허 10-2006-0126527 대한민국 공개특허 10-2014-0101005
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강산이나 강염기 조성물이 아닌 중성 조성물임을 특징으로 하여 하부 막질의 침식을 최소화 하며, 취급의 안전성을 높이고 추가적인 고형 첨가제를 포함하지 않는다. 특히 아직 상업화 되지 않은 소형 또는 대면적의 글래스 적용 CMP 공정 특성상 발생할 수 있는 실리카계 건조 이물을 세정하는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 종래 세정제 조성물에 사용되던 강알칼리성 4급 암모늄염 또는 산성 물질, 첨가제를 대체할 수 있는 중성의 불화 암모늄과 함께 건조된 실리카 계열의 건조 이물 제거를 용이하게 할 수 있는 비양성자성 아마이드계 화합물 및 양성자성 글리콜계 화합물 성분을 포함하는 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 일실시예에서 불화 암모늄(ammonium fluoride), 불산(hydrofluoric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 불화물 수용액 1.0~15중량%, 비양성자성 아마이드계 화합물 10~30중량%, 양성자성 글리콜계 화합물 10~30중량% 및 나머지로 초순수를 포함하는 세정제 조성물을 제공한다.
본 발명에 의해 CMP 공정 후 기판(글래스 기판 포함)의 잔류되는 오염물, 특히 실리카계 건조성 이물 제거가 가능한 조성물이 제공된다. 특히, 상기 조성물은 강산 또는 강염기 조건이 아닌 중성 상태에서 상온 조건 하에 수분 이내로 건조된 이물을 신속히 제거할 수 있는 우수한 세정 특성을 갖는 동시에 고형 첨가제가 포함되지 않는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 세정제 조성물을 사용하는 경우, 세정 시간 단축을 위한 기판에 접촉식 브러쉬 사용이 가능할 뿐 아니라, 슬러리 이물 제거 등 필요에 따라, 상기 세정제 조성물을 초순수에 희석하여 사용 가능하기 때문에 공정 원가의 절감 효과가 있고, 작업자의 안전 및 환경적 측면에서도 우수하다.
도 1은 글래스 기판상에 도포된 CMP 후 잔류 건조 이물을 박리하기 전후의 모습을 나타내는 실물 사진으로, (a)는 건조 이물이 잔류한 기판, (b)는 본 발명의 일 실시예에서 제조된 세정제 조성물을 이용하여 건조 이물을 제거한 후의 기판을 나타낸다.
도 2는 글래스 기판상에 도포된 CMP 후 잔류 건조 이물을 박리하기 전후의 모습을 나타내는 실물 사진으로, 는 실시예 (a)내지(c)는 제조된 세정제 조성물로 처리한 후 건조 이물이 완전히 제거된 기판, 비교예 (a)는 비교예4에서 제조된 세정제 조성물을 이용하여 건조 이물이 소량 잔류한 기판, 비교예 (b)는 비교예 1에서 제조된 세정제 조성물로 건조 이물이 제거 되지 않은 기판이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명은 불화 암모늄(ammonium fluoride), 이화 불화암모늄(ammonium bifluoride), 불산(hydrofluoric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 불화물 수용액 1.0~15중량%, 비양성자성 아마이드계 화합물 10~30중량%, 양성자성 글리콜계 화합물 10~30중량% 및 나머지로 초순수를 포함하는 세정제 조성물을 제공한다.
실리카계 건조 이물 제거를 위해서라면 일반적인 불화 화합물의 원액 및 이의 희석액이 사용 가능하지만, 우수한 세정성 확보를 위해서는 본 발명의 일 구체예에 따른, 불화 암모늄(ammonium fluoride, AF), 이화 불화암모늄(ammonium bifluoride, ABF), 불산(hydrofluoric acid, HF)및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 불화 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구체예에 따른, 불화 암모늄 수용액은 상기 조성물의 전체 중량 대비 1.0내지 15중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 1.0중량% 미만으로 포함될 경우에는 충분한 건조 이물의 세정성을 확보하기 어렵고, 15중량%를 초과하여 포함될 경우에는 첨가량에 비해 충분한 세정성 향상의 효과를 기대하기 어려우며 오히려 전체 조성물의 단가가 상승될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 조성물에 있어서, 비양성자성 아마이드계 화합물은 불화 암모늄 수용액의 작용을 증진시키고, 건조 이물 내 고분자로의 침투 및 팽윤을 가속화시켜 박리를 돕는 것으로 보인다. 본 발명의 일 구체예에 따른 비양성자성 아마이드계 화합물은 구체적으로, 메틸포름아마이드(N-methyl formamide, NMF), 메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸프로피온아마이드(N,N-dipropionamide, DMPA), 디에틸포름아마이드(diethyl formamide, DEF), 에틸-2-피롤리돈(N-Ethyl-2-pyrrolidone, NEP), 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAC), 에틸포름아마이드(N-ethyl formamide, NEF) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 비양성자성 아마이드계 화합물은 본 발명의 세정제 조성물에 10내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 10중량% 미만으로 포함될 경우 건조 이물의 세정 속도가 저하되고, 30 중량%를 초과하여 포함될 경우, 고분자로의 침투 및 팽윤 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 조성물에 있어서, 양성자성 글리콜계 화합물은 조성물의 세정성을 높이며, 불화 암모늄 화합물의 조성 내 안정성을 높이는 역할을 하며, 용해된 이물이 세정제에 잘 퍼지게 하여 신속한 제거에 도움을 주는 것으로 보인다.
본 발명의 일 구체예에서, 양성자성 글리콜계 화합물은 구체적으로, 에틸렌글리콜(etylene glycol, EG), 프로필렌글리콜(propylene glycol, PG), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(diethylene glycol monoethyl ether, EDG), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(diethylene glycol monobutyl ether, BDG), 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(diethylene glycol monomethyl ether, MDG), 에틸렌글리콜모노에틸에테르(ethylene glycol mono ethyl ether, EEG), 프로필렌글리콜모노부에테르(propylene glycol monobutyl ether, PGMBE), 트리프로판올글리콜모노에틸에테르(tripropylene glycol monoethyl ether, TPGMEE) 및 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르(triethylene glycol monobutyl ether, TEGMBE) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 조성물은 필요에 따라, 초순수로 추가적인 희석이 가능하므로 제조상의 단가 경쟁력 및 작업상의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 친환경적인 장점을 갖는다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명은 불화 암모늄(ammonium fluoride) 및 이화 불화암모늄(ammonium bifluoride) 1.0~15중량%, 메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-Pyrrolidone, NMP) 및 디메틸프로피온아마이드(N,N-dipropionamide, DMPA) 10~30중량%, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(diethylene glycol monoethyl ether, EDG) 및 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(diethylene glycol monobutyl ether, BDG) 10~30중량% 및 나머지로 초순수 포함하는 CMP 후 건조 이물 세정 조성물을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 내지 9. CMP 후 건조 이물 세정 박리액 조성물의 제조
본 발명의 일 구체예에 따른 제조 공정을 통하여, 불화암모늄수용액, 비양성자성 아마이드계 화합물 및 양성자성 글리콜계 화합물을 포함하는 본 발명의 건조 이물 세정제 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 1 내지 9에 구체적으로 기재하였다. 각 조성물의 구성성분 및 함량은 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
비교예 1 내지 5.
제4급 암모늄염 수용액으로 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 수용액, 비양성자성 아마이드계 화합물, 양성자성 글리콜계 화합물로 구성된 비교예 1 내지 3의 건조 이물 세정 조성물을 제조하였다. 각 조성물의 함량은 상기 실시예와 유사한 범위이나, 비양성자성 아마이드계 화합물의 성능을 확인 하기 위해 비 아마이드계 화합물을 추가하였으며 양성자성 글리콜계 화합물의 성분을 달리 배합하였다. 또한 불화암모늄 수용액 및 비양성자성 아마이드계 화합물의 함량을 줄여 최적의 세정 성능 함량을 확인하여 보았다. 각 조성물에 대한 구성성분 및 함량은 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.
#실시예 구성성분 구성 함량(%)
불화
암모늄
아마이드계 화합물 양성자성
글리콜계
초순수 불화
암모늄
아마이드계
화합물
양성자성
글리콜계
초순수
실시예 1 AF NMP EDG DI 1 25 25 49
실시예 2 AF NMP EDG DI 5 10 30 55
실시예 3 AF NMP EDG DI 15 30 10 45
실시예 4 AF NMP BDG DI 7 30 25 38
실시예 5 AF DMPA EDG DI 7 25 25 43
실시예 6 AF DMPA EDG DI 15 20 25 40
실시예 7 ABF NEF BDG DI 5 20 30 55
실시예 8 ABF NMP EDG DI 7 30 25 38
실시예 9 ABF DMPA BDG DI 15 30 25 30
#비교예 불화암모늄 또는
4급암모늄염
양성자성
글리콜계
초순수 불화암모늄 또는
4급암모늄염
양성자성
글리콜계
초순수
비교예 1 AF EL* EDG DI 7 30 25 38
비교예 2 TMAH DMPA EDG DI 7 15 25 53
비교예 3 TMAH DMPA EDG DI 15 15 25 45
비교예 4 AF NMP EDG DI 0.5 30 25 44.5
비교예 5 AF DMPA EDG DI 15 5 25 55
TMAH : Tetramethylammonium hydroxide
BDG : Diethylene glycol monobutyl ether
EDG : Diethylene glycol monoethyl ether
AF : Ammonium Fluoride 40%
ABF : Ammonium Bifluoride 40%
NMP : N-Methyl-2-Pyrrolidone
NEF : N-Ethyl-Formamide
DMPA : N,N-Dimethyl Propionamide
*EL : Ethyl Lactate: 비 아마이드계 화합물
실험예 1. 세정성 평가
본 발명의 일 실시예에서 제조된 세정제 조성물의 CMP공정 후 건조된 이물에 대한 세정성을 평가하기 위하여, 패턴 형성을 위한 에칭 및 현상 공정 후, 배선이 형성된 글래스 기판을 세정제 조성물에 침적시켰다.
구체적으로, 상온에서 본 발명의 일 실시예에서 제조된 세정제 조성물 200ml를 비이커에 넣고, 마그네틱바를 사용하여 100 rpm으로 교반하였다. 상기 조성물에 실리카 슬러리 건조 이물이 도포된 시편을 300초 동안 침적하여 상기 건조 이물을 세정하였다. 이어서 상기 시편을 꺼내 초순수로 세척, 건조한 후, 기판 상의 건조 이물의 잔존 여부를 분석하였다.
건조 이물의 제거 유무는 육안으로 구별하기 쉽기 때문에 동일 실험자가 같은 방법으로 제거 유무를 면밀히 분석하고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 1 내지 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9
박리성 O O O O O O O O O
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
박리성 X X
[건조 이물 세정에 대한 판단 기준]
육안 확인 시,
O : 글래스 기판위에 건조 이물이 완전 박리됨.
△ : 글래스 기판위에 건조 이물이 일부 잔존함.
X : 글래스 기판위에 건조 이물이 확연히 제거되지 않음.
표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지9에서 제조된 조성물은 본 발명의 범위내에서 다양한 조성의 변화에도 불구하고 세정성이 매우 우수함을 확인하였다.
반면, 비교예 1 내지 5에서 제조된 조성물을 이용한 세정 시에는, 건조 이물이 잘 제거되지 않으며 세정성을 향상시키기 위해 TMAH 함량을 늘리는 것은 이후 공정에서 생성되는 다양한 막에 부정적인 영향을 줄 것으로 판단된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 조성물의 세정력 측정 결과 불화 암모늄의 함량의 증가에 따른 세정력의 증가 경향이 관찰되며, 이에 따라 실제 공정 적용 시 이물의 경화 정도에 따라 불화 암모늄의 함량을 조절하면, 세정력도 조절 가능할 것으로 예상된다. 다만, 불화 암모늄이 전체 조성물에서 15%가 초과하는 경우, 뚜렷한 세정력의 증가는 관찰되지 않았다.
또한 비교예 에서 볼 수 있듯이 불화 암모늄을 1.0%이하로 사용할 경우, 조성물의 세정력이 감소됨을 확인할 수 있었으며, 비교예 5에서와 같이 아마이드계 화합물이 10%이하로 첨가되는 경우에도 조성물의 세정력이 감소 함을 알 수 있다.
또한, 비교예 1에서 볼 수 있듯이 아마이드계 화합물 대신에 비아마이드계 화합물을 사용하는 경우, 조성물의 세정력이 크게 저하되는 것을 확인할 수 있는데, 이 결과로 비추어볼 때 비양성자성 아마이드계 화합물이 건조 이물 내 고분자로의 침투 및 팽윤을 가속화시켜 전체 조성물의 세정성을 향상시키는데 일정한 역할을 하는 것으로 판단된다.
아울러, 도 1 내지 2는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물의 세정성 정도를 평가하기 위하여, 세정제 처리 후 기판의 사진을 촬영 한 것이다.
도 1를 참고 하면 세정액 처리 전(a) CMP후 건조 이물이 기판 전체에 뿌옇게 관찰되는 모습을 볼 수 있으며 세정액 처리 후(b)에는 완전히 제거된 상태를 관찰할 수 있다
도 2를 참고하면, 각각의 조성물에 대한 세정력을 비교 판단해 볼 때 실시예 1, 6, 및 8의 조성물로 처리하는 경우, CMP 후 생성된 건조 이물이 완전히 제거된 모습을 볼 수 있으나, 동일 조건하에서 세정액의 주요 성분으로 TMAH를 적용한 비교예 2의 조성물로 처리하는 경우 CMP 후 생성된 건조 이물이 전혀 제거되지 않은 것을 관찰할 수 있다.
이는 CMP 슬러리의 특정 성분이 TMAH로 제거될 수 없음을 보여 주는 예이다. 한편, 비교예 3에서는 TMAH 함량 증가 시 일부 세정력이 개선되는 듯한 효과를 보이나 이는 위에서 기술한 바와 같이 추후 공정에서 부가적인 문제를 야기할 수 있는 우려가 있으므로 추천되지 않는다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 불화 암모늄(ammonium fluoride), 이화 불화암모늄(ammonium bifluoride), 불산(hydrofluoric acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 불화물 수용액 0.5~15중량%;
    비양성자성 아마이드계 화합물 10~30중량%;
    양성자성 글리콜계 화합물 10~30중량%; 및
    나머지로 초순수를 포함하는 세정제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비양성자성 아마이드계 화합물이 메틸포름아마이드(N-methyl formamide, NMF), 메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸프로피온아마이드(N,N-dipropionamide, DMPA), 디에틸포름아마이드(diethyl formamide, DEF), 에틸-2-피롤리돈(N-Ethyl-2-pyrrolidone, NEP), 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAC), 에틸포름아마이드(N-ethyl formamide, NEF) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 세정제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 양성자성 글리콜계 화합물은 에틸렌글리콜(Etylene glycol, EG), 프로필렌글리콜(Propylene glycol, PG), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(Diethylene glycol monoethyl ether, EDG), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르(Diethylene glycol monobutyl ether, BDG), 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(Diethylene glycol monomethyl ether, MDG), 에틸렌글리콜모노에틸에테르(Ethylene glycol mono ethyl ether, EEG), 프로필렌글리콜모노부에테르(propylene glycol monobutyl ether, PGMBE), 트리프로판올글리콜모노에틸에테르(tripropylene glycol monoethyl ether, TPGMEE), 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르(Triethylene glycol monobutyl ether, TEGMBE), 및 이들의 혼합물로 이루어진 것인 세정제 조성물.


KR1020190110876A 2019-09-06 2019-09-06 세정제 조성물 KR102397700B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110876A KR102397700B1 (ko) 2019-09-06 2019-09-06 세정제 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110876A KR102397700B1 (ko) 2019-09-06 2019-09-06 세정제 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210029885A true KR20210029885A (ko) 2021-03-17
KR102397700B1 KR102397700B1 (ko) 2022-05-17

Family

ID=75243664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190110876A KR102397700B1 (ko) 2019-09-06 2019-09-06 세정제 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102397700B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060048757A (ko) * 2004-07-01 2006-05-18 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 탈거 및 세정용 조성물 및 이의 용도
KR20060126527A (ko) 2004-02-12 2006-12-07 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 후-cmp 세정용의 개선된 알칼리성 화학제품
KR20070003854A (ko) 2004-03-05 2007-01-05 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 Cmp 후 세정을 위한 개선된 산성 화학
KR100700860B1 (ko) 2005-12-28 2007-03-29 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 cmp 공정의 세정방법
KR20120029043A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 동우 화인켐 주식회사 평판표시장치 세정용 조성물 및 세정방법
KR20140101005A (ko) 2007-05-17 2014-08-18 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 Cmp후 세정 제제용 신규한 항산화제
KR20150000129A (ko) * 2013-06-24 2015-01-02 램테크놀러지 주식회사 글라스 기판의 유분을 제거하기 위한 세정액

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060126527A (ko) 2004-02-12 2006-12-07 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 후-cmp 세정용의 개선된 알칼리성 화학제품
KR20070003854A (ko) 2004-03-05 2007-01-05 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 Cmp 후 세정을 위한 개선된 산성 화학
KR20060048757A (ko) * 2004-07-01 2006-05-18 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 탈거 및 세정용 조성물 및 이의 용도
KR100700860B1 (ko) 2005-12-28 2007-03-29 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 cmp 공정의 세정방법
KR20140101005A (ko) 2007-05-17 2014-08-18 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 Cmp후 세정 제제용 신규한 항산화제
KR20120029043A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 동우 화인켐 주식회사 평판표시장치 세정용 조성물 및 세정방법
KR20150000129A (ko) * 2013-06-24 2015-01-02 램테크놀러지 주식회사 글라스 기판의 유분을 제거하기 위한 세정액

Also Published As

Publication number Publication date
KR102397700B1 (ko) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5097640B2 (ja) 化学機械平坦化(cmp)後の洗浄組成物
EP3588535B1 (en) Post chemical mechanical planarization (cmp) cleaning
KR100831180B1 (ko) 포스트 화학적-기계적 플래너화 (cmp) 세정 조성물
KR100305314B1 (ko) 마이크로일렉트로닉스웨이퍼물질표면세척방법
KR100355212B1 (ko) 후세척처리방법
EP3040409A1 (en) Stripping compositions having high wn/w etching selectivity
EP1944355B1 (en) Cleaning composition for semiconductor substrates
EP1888735B1 (en) Copper passivating post-chemical mechanical polishing cleaning composition and method of use
EP1342777B1 (en) Substrate cleaning liquid media and cleaning method
US7521373B2 (en) Compositions for dissolution of low-k dielectric films, and methods of use
JP4499751B2 (ja) フォトレジスト、エッチ残留物及びbarcを除去するための配合物及び同配合物を含む方法
WO2003091376A1 (en) Oxalic acid as a cleaning product for aluminium, copper and dielectric surfaces
JP2008066658A (ja) 洗浄液及びそれを用いた洗浄方法
EP3599633B1 (en) Post etch residue cleaning compositions and methods of using the same
KR20140048817A (ko) 세정 조성물 및 세정방법
EP3605590A1 (en) Cleaning solution composition
EP1466963B1 (en) Cleaning liquid composition for semiconductor substrate
EP2401655B1 (en) Multipurpose acidic, organic solvent based microelectronic cleaning composition
KR101132084B1 (ko) 초저의 유전체 식각율을 갖는 세정 조성물
KR102397700B1 (ko) 세정제 조성물
KR101988481B1 (ko) 반도체 기판용 세정액
KR102321217B1 (ko) 에칭 후 잔여물 세정 조성물 및 이의 사용 방법
US8951950B2 (en) Aluminum post-etch residue removal with simultaneous surface passivation
CN110095953A (zh) 一种用于去除半导体晶片蚀刻残留物的清洗组合物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant